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文本内容:
专题4酶的研究与应用课题
4.1果胶酶在果汁生产中的作用
一、【课题目标】〔一)知识与技能
1、果胶酶的作用
2、理解、应用影响果胶酶活性的因素
3、提高学生的实验能力
(二)过程与方法
1、探究温度对果胶酶活性的影响
2、探究PH对果胶酶活性的影响
3、探究酶量大小对反响速度的影响〔三)情感、态度与价值观通过实验探究酶的影响因素,培养学生的探索精神、创新精神和合作精神
二、【课题重点】温度和PH对果胶酶活性的影响
三、【课题难点】果胶酶的最适用量
四、【教学方法】启发式教学
五、【教学工具】多媒体课件
六、【教学过程】〔一)引入新课我国水果生产开展迅速,每年上市的新鲜水果品种多、数量大但由于收获的季节性强,易造成积压滞销,腐烂变质在本课题中,我们将探究果胶酶在果汁生产中的作用〔二)进行新课
1.根底知识活动1阅读“果胶酶的作用,讨论并答复以下问题
1.1果胶是植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一
1.2在果汁加工中,果胶的存在易导致果汁出汁率低,果汁浑浊
1.3果胶酶分解果胶的作用是
①瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁更容易,
②把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清,因此可以解决果汁加工中出现的问题
1.4果胶酶是一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯_酶K思考1』在植物细胞工程中果胶酶的作用是与纤维素酶一起除去植物细胞的细胞壁活动2阅读“酶的活性与影响酶活性的因素,讨论并答复以下问题
1.5酶的活性是指酶催化一定化学反响的能力
1.6酶的活性上下可用一定条件下的酶促反响速度来表示,即单位时间、单位体积内反响物消耗量或产物生成量来表示
1.7影响酶活性的因素有温度、PII、激活剂和抑制剂等活动3阅读“果胶酶的用量”,讨论并答复以下问题
1.8食品工业生产中最常用的果胶酶是通过霉菌发酵产生
1.9根据影响酶活性的因素,在实际生产中我们如何获得果胶酶的最高活性?确定果胶酶的最适温度、最适PH等条件
2.实验设计活动4阅读“资料一探究温度和PH对酶的活性的影响,思考以下问题并尝试写出实验过程
2.1实验目的定量测定温度或pH对果胶酶活性的影响°K思考2』该实验与必修I中探究影响酶活性的条件”实验有何不同?前者属于是定量分析实验,后者属于定性分析实验
2.2实验原理果胶酶瓦解细胞壁和胞间层增大果汁产量;果胶酶催化分解果胶增大墨汁澄清度
2.3变量设计与控制
①你确定的温度梯度〔或pH梯度为1°C或5°C〔或.
5、
1.0
②实验的自变量是温度1或pH,控制自变量的方法是利用恒温水浴锅〔或滴加酸碱等
③实验的因变量是酶的活性,检测因变量的方法是测定果汁的产出量或澄清S_o K思考3』果汁与果胶酶在混合之前,分装在不同试管中用同-恒温处理的目的是什么?保证果汁与果胶酶混合前后的温度相同,防止因混合导致温度变化而影响果胶酶活性K思考4》该实验中是否设置了对照?假设设置,那么它是如何设置的?假设没有,那么如何进行设置?已经设置了对照不同的温度设置之间可以相互对照K思考5』怎样排除PH和其他因素对实验结果的干扰?目的是什么?控制PH和其他因素相同,保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响K思考6』教材中A、B两个同学的实验设计有何不同?测定的因变量不同〔A测定果汁产量,B测定果汁澄清度〕
3.操作提示活动6阅读“操作提示,答复以下问题
3.1制备果泥用榨汁机果制果泥在榨制橙子汁时应怎样处理橙皮?不必去橙皮
3.2在探究不同PII对果胶酶活性的影响时,可以用
0.1%的NaOH溶液和盐酸调节pH
3.3在果胶酶处理果泥时,为了是果胶能能充分地催化反响,如何操作?用玻璃棒不时搅拌
4.结果分析与评价将以下某同学实验数据转换成曲线图将实验数据转换成曲线图的方法
①以自变量为横坐标、以因变量为纵坐标建立直角坐标系
②注明坐标轴名的名称、单位、坐标原点以及曲线名称
③每个坐标轴上的取值单位要相等
④将实验数据标在坐标系中,并用各种线型连接起来温度笆101520253035404550果汁量/ml124654321〔三课堂总结、点评配观果胶酶制备水果泥水果泥与果胶酶分别水浴保温将泉果泥和果胶酶混合保温改差不同的温度后重复上面的实验记录果汁量〔四实例探究例
1.水果罐头盖上印有“如发现盖子鼓起,请勿选购”的字样,引起盖子鼓起的最可能原因是A、好氧型细菌呼吸,产生C02和H20B、酵母菌呼吸,产生C02和C2H50II C、乳酸菌呼吸,产生C02和C3I1603D、酵母菌呼吸,产生C02和H20[解析]罐头是密封、杀菌的,但不排除有微生物的弛子等存活下来,只有进行无氧呼吸的微生物可以生存;罐头鼓胀是过期后微生物生活产气的结果,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,无气体产生;酵母菌既可以在有氧条件卜•生活,也可以在无氧条件下发酵产生酒精和二氧化碳[答案]8例
2.有人测定了A、B、C、D四种植物体内多种酶的活性与温度的关系,结果如以下图所示根据图中的信息,你认为在25摄氏度条件下,竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是AB和D BB和C CB和A人和[解析]酶活性具有一定的温度范围和适宜温度,温度过高酶会失活,低温对酶活性抑制;在一定温度下,最适宜该温度的酶活性最强,该生物生活的也最好,竞争力就强;酶有活性的范围最大,生物的生存温度范围就越广[答案]A☆综合应用例
3.实验研究pH对酶活性的影响,准备5支含有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1cm,的正方体凝固蛋白块,试管均置于25°C室温条件下,将各试管蛋白块消失的时间记录于卜.表酶溶液的pH蛋白块消失的时间min113293114455601_________________________酶活性最强时的pH是〔2蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是__________3请以2种方法改良实验,使实验在更短的时间内完成〔4在人体消化道中,能分泌本实验中酶的部位是___________o5为确认蛋白块的消失是由于酶的作用,还应对实验年行什么设计[解析]在其他条件相同情况下,利用能的特性知识和有关生物学知识,设计一定的浓度梯度进行对照,观察酶分解蛋白块的时间,判断蛋白酶的适宜pH值既考查了根本知识,又能提高实验探究的能力[答案]122酶活性越大,蛋白质分解越快,蛋白块消失的时间越短3方法I将题给温度由25°C提高至大约37°Co方法II将原题中正方体蛋白块处理得3更小如切成
0.5X
0.5X
0.5=
0.125cm,这相当于消化道内进行的物理性消化〔4胃〔答小肠不给分,因pH与题意不符5另增加一个试管,放入等量的蛋白块并将pH调得适当,但不加酶溶液〔五稳固练习
1.同一个体内的各类活细胞所含的酶A.种类有差异,数最相同B.种类有差异,数量不同C.种类无差异,数量相同D.种类无差异,数量不同
2.果子酒放久了易产生沉淀,只要参加少量蛋白酶就可使沉淀消失,而参加其他酶那么无济于事,这说明A.酶具有专一性B.酶的成分是蛋白质C.醉的活性受环境影响D.该沉淀的是氨基酸
3.以下说法不正确的选项是A.酸碱度和温度是通过影响酶来影响果汁产量的B.酶的数量越多,果汁产量越多C.酶的催化反响时间能够影响果汁的产量D.苹果泥的数量也能够影响果汁的产量
4.活细胞内合成酶的原料是A.脂肪酸B.氨基酸C.核昔酸D.氨基酸和核昔酸
5.以下可表示酶反响速度的是A.单位时间内反响物的减少量B.单位体积内产物的增加量C.单位时间内产物的增加量D.单位时间、单位体积内反响物的减少量
6.以下不能产生果胶酶的是A.植物B.霉菌C.酵母菌D.放线菌
7.以下不属于果胶酶的是A.多聚半乳糖醛酸酶B.果胶分解酶C.果胶酯酶D.半乳糖醛酸酶
8.以卜不能影响酶活性的是A.温度B.pH C.酶的抑制剂D.酶的数量
9.以下能影响酶的活性,但不会使酶的分了结构遭到破坏的是A.低温B.高温C.过酸D.过碱
10.以下不是影响果汁产量的是A.pH B.温度C.酶的数量D.苹果的能用量答案
1.B
2.A
3.B
4.B
5.I
6.I
7.I
8.I
9.A
10.C.
七、【课余作业】
1.为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理?
2.在探究温度或pH的影响时,是否需要设置对照?如果需要,又应该如何设置?为什么?
八、【教学体会】教师在教学过程中,可以以本地某种水果的生产、储存、加工和运输为素材,让学生做一个简单的估算,从而认识到果汁加工的经济效益例如,可以让学生计算生产一升苹果汁大约需要多少斤苹果,苹果与苹果汁的价格相差多少;等等此外,教师还可以联系学生己有的关于酶的知识,引导学生认识果胶能的特性及其作用
九、【资料袋】果汁的营养果汁的营养比水果的营养少多了,果汁根本就是没有营养的人们喝果汁大多是因为觉得有营养,而且好喝许多人认为果汁可以代替水果,喝果汁可以补充水果中的营养成分例如维生素C,特别是应该给不爱吃水果的孩子多喝一些,甚至完全取代饮用水果汁不能代替水果老人和小孩适量少喝点果汁可以助消化、润肠道,补充膳食中营养成分的缺乏年人如果不能保证合理膳食,通过喝果汁适量补充一些营养,也算是一种不错的方法还有些人不爱喝白开水,有香甜味道的果汁能使他们的饮水量增加,保证了身体对水分的需要,确实也是-•件好事果汁中保存有水果中相当一局部营养成分,例如维生素、矿物质、糖分和膳食纤维中的果胶等,口感也优于普通白开水比起水和碳酸饮料来说,果汁确实有相当的优势但是大局部果汁之所以“好喝”,是因为参加了糖、甜味剂、酸味料、香料等成分调味后的结果需要提醒大家的是果汁的营养和水果有相当大的差距,千万不要把两者混为•谈,果汁不能完全代替水果首先,果汁里根本不含水果中的纤维素;第二,捣碎和压榨的过程使水果中的某些易氧化的维生素被破坏掉了;第三,水果中某种营养成分(例如纤维素)的缺失会对整体营养作用产生不利的影响;第四,在果汁生产的过程中有一些添加物是必然要影响到果汁的营养质量的,像甜味剂、防腐剂、使果汁清亮的凝固剂、防止果汁变色的添加剂等:第五,加热的灭菌方法也会使水果的营养成分受损因此,对于能够食用新鲜水果的人来说,整个的水果永远是营养学上最好的选择。